專利名稱：發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件及其制作方法，且特別是涉及一種發(fā)光二極管(LED)結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
在發(fā)光二極管元件的制作技術(shù)中，由于外延技術(shù)的成熟與管芯制作技術(shù)的提升， 使得發(fā)光二極管的發(fā)光效率也不斷提高。因此，在發(fā)光二極管元件的尺寸縮小的情況下，仍可達到高發(fā)光效能的目標。請參照圖1，其是繪示一種傳統(tǒng)發(fā)光二極管的上視圖。在傳統(tǒng)發(fā)光二極管100 中，是將η型電極108設(shè)置在η型半導體層102上，而將ρ型電極110與ρ型導電分支 (Conductive Finger) 112設(shè)置在發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的平臺106上層的ρ型半導體層104上。因此，η型電極108、ρ型電極110與ρ型導電分支112均是設(shè)置在發(fā)光二極管100的本體上。然而，隨著發(fā)光二極管尺寸的縮小，發(fā)光二極管的本體上的電極面積相對于出光表面的面積的比例也大幅上升。再加上，電極與導電分支有遮光與吸光的效應。如此一來， 不僅會導致發(fā)光二極管的有效發(fā)光面積縮減，更會造成發(fā)光二極管元件的發(fā)光效率大幅下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的在于提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法，其是將發(fā)光二極管管芯的電極設(shè)置于管芯本體外的側(cè)墻上，故可避免電極的吸光與遮光現(xiàn)象，而可提供更大的出光區(qū)，且可減少吸光比例，進而可有效提升發(fā)光二極管元件的光取出效率，更可將發(fā)光二極管元件進一步微型化，達到降低生產(chǎn)成本的目的。本發(fā)明的另一目的在于提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法，其可選用折射率介于半導體材料層的折射率與封裝膠材的折射率之間的材料來作為延伸側(cè)墻的材料，而使延伸的側(cè)墻成為發(fā)光層的側(cè)光的波導結(jié)構(gòu)，因此可增加發(fā)光二極管元件的側(cè)光的出光路徑與可出光區(qū)域的表面積。本發(fā)明的又一目的在于提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法，其可在側(cè)墻中加入散射材料，以增加光路徑的多向性，因此可提升發(fā)光二極管元件整體的出光效率。本發(fā)明的再一目的在于提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法，其可在承載板上設(shè)置反射結(jié)構(gòu)，以反射發(fā)光層的出光，因此可進一步提升發(fā)光二極管元件的光取出率。本發(fā)明的再一目的在于提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法，其可選擇高導熱系數(shù)的材料來作為承載板的材料，因此可提升發(fā)光二極管元件的光電轉(zhuǎn)換效率、強化元件的穩(wěn)定度、延長元件的使用壽命。根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。此發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)包含一承載裝置、一發(fā)光二極管管芯、一第一電性電極以及一第二電性電極。承載裝置包含一承載板與一側(cè)墻，其中側(cè)墻設(shè)于承載板上，且在承載板上形成一承載槽。發(fā)光二極管管芯固設(shè)于承載槽中。其中，發(fā)光二極管管芯包含依序堆疊的一第一電性半導體層、一發(fā)光層與一第二電性半導體層。其中，第一電性半導體層的具有第一區(qū)與第二區(qū)。前述的發(fā)光二極管管芯更包含一第二導電分支設(shè)于第一電性半導體層的第一區(qū)的第二電性半導體層上；以及一第一導電分支設(shè)于第一電性半導體層的第二區(qū)的第一電性半導體層上。第一電性電極延伸于側(cè)墻與第一導電分支上。而第二電性電極則延伸于側(cè)墻與第二導電分支上。
依據(jù)本發(fā)明的一實施例，上述的第一導電分支和第二導電分支與側(cè)墻實質(zhì)等高。依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，上述的側(cè)墻低于第一導電分支和第二導電分支。依據(jù)本發(fā)明的又一實施例，上述的發(fā)光二極管管芯包含彼此分離的一第一平臺與一第二平臺分別位于第一電性半導體層的第一區(qū)與第二區(qū)的一部分上，且第一平臺與第二平臺均包含第一電性半導體層、發(fā)光層與第二電性半導體層。依據(jù)本發(fā)明的再一實施例，上述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該第一導電分支延伸于該第二平臺的一側(cè)面和一上表面。依據(jù)本發(fā)明的再一實施例，上述的承載板的材料與側(cè)墻的材料不同，且側(cè)墻的材料為有機材料或高分子材料。依據(jù)本發(fā)明的再一實施例，上述的承載裝置是一體成型結(jié)構(gòu)，且側(cè)墻可具有一導角緊鄰承載槽。此外，上述的承載板可包含一貫穿孔。根據(jù)本發(fā)明的上述目的，另提出一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，包含下列步驟。 提供一發(fā)光二極管管芯。其中，此發(fā)光二極管管芯包含依序堆疊的一第一電性半導體層、 一發(fā)光層與一第二電性半導體層。其中，第一電性半導體層具有第一區(qū)與第二區(qū)。此發(fā)光二極管管芯更包含一第二導電分支設(shè)于第一電性半導體層的第一區(qū)的第二電性半導體層上；以及一第一導電分支設(shè)于第一電性半導體層的第二區(qū)的第一電性半導體層上。將發(fā)光二極管管芯固定于一承載板上。形成一側(cè)墻于承載板上，以形成容置前述發(fā)光二極管管芯的一承載槽。形成一第一電性電極延伸于側(cè)墻與第一導電分支上。形成一第二電性電極延伸于側(cè)墻與第二導電分支上。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，上述形成側(cè)墻的步驟包含形成一透明材料層覆蓋在發(fā)光二極管管芯與承載板上；以及對此透明材料層進行一平坦化步驟，以暴露出第一導電分支與第二導電分支。依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，上述平坦化步驟包含使第一導電分支和該第二導電分支與側(cè)墻實質(zhì)等高；或者，使側(cè)墻低于第一導電分支和第二導電分支。依據(jù)本發(fā)明的又一實施例，上述的承載板更包含一反射結(jié)構(gòu)，且此反射結(jié)構(gòu)與側(cè)墻位于承載板的同一側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的上述目的，也提出一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，包含下列步驟。 提供一發(fā)光二極管管芯。其中，此發(fā)光二極管管芯包含依序堆疊的一第一電性半導體層、 一發(fā)光層與一第二電性半導體層。其中，第一電性半導體層具有第一區(qū)與第二區(qū)。此發(fā)光二極管管芯更包含一第二導電分支設(shè)于第一電性半導體層的第一區(qū)的第二電性半導體層上；以及一第一導電分支設(shè)于第一電性半導體層的第二區(qū)的第一電性半導體層上。提供一承載裝置，其中此承載裝置包含一承載板與一側(cè)墻。此側(cè)墻設(shè)于承載板上，且在承載板上形成一承載槽。將發(fā)光二極管管芯固定于承載槽中。形成一第一電性電極延伸于側(cè)墻與第一導電分支上。形成一第二電性電極延伸于側(cè)墻與第二導電分支上。
依據(jù)本發(fā)明的一實施例，在提供承載裝置的步驟與將發(fā)光二極管管芯固定于承載槽中的步驟之間，上述發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法還包含形成一粘著層于承載槽的表面上。依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，上述的承載板包含一貫穿孔。此外，將發(fā)光二極管管芯固定于承載槽中的步驟包含將發(fā)光二極管管芯置入承載槽中；以及將一粘著材料注入發(fā)光二極管管芯與承載槽之間的一間隙中。依據(jù)本發(fā)明的又一實施例，上述的側(cè)墻具有一導角緊鄰承載槽。


為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下圖1為一種傳統(tǒng)發(fā)光二極管的上視圖；圖2A、圖3A、圖4A與圖5A為本發(fā)明的一實施方式的一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作工藝剖視圖；圖2B、圖;3B、圖4B與圖5B為本發(fā)明的一實施方式的一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作工藝上視圖；圖2C為圖2A的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的立體圖；圖3C為本發(fā)明的另一實施例的多個發(fā)光二極管管芯設(shè)置在承載板上的上視圖；圖6A、圖7A與圖7B、圖9A與圖IOA為本發(fā)明的另一實施方式的一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作工藝圖，其中圖7B是沿著圖7A的承載裝置的AA’截面所獲得的截面立體圖；圖6B為圖6A的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的上視圖；圖6C為圖6A的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的立體圖；圖8是繪示依照本發(fā)明的另一實施方式的一種承載裝置的部分截面立體圖；圖9B為本發(fā)明的另一實施方式的一種承載裝置與發(fā)光二極管管芯的裝置的剖視圖；圖IOB為本發(fā)明的又一實施方式的一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的剖視圖。主要元件符號說明100發(fā)光二極管102 :n型半導體層
104=P型半導體層106平臺
108:n型電極110Φ型電極
112:P型導電分支200發(fā)光二極管管芯
202基板204第--電性半導體層
206發(fā)光層208A-Ap — 弟一二電性半導體層
210第一區(qū)212A-Ap — 弟一二區(qū)
214平臺216平臺
218第二導電分支220第--導電分支
222承載板224表
226表面228綱r層
230側(cè)墻232A-Ap — ^ —二電性電極
234第一電性電極236反射結(jié)構(gòu)
237指狀部238指狀部
240發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)242承載槽
300發(fā)光二極管管芯302基板
304第一電性半導體層306發(fā)光層
308第二電性半導體層310第一區(qū)
312第二區(qū)314平臺
316平臺318第二導電分支
320第一導電分支322承載裝置
322aL 承載裝置322bι 承載裝置
324承載板324a,承載板
324t> 承載板326側(cè)墻
328承載槽330導角
332貫穿孔334粘著層
336粘著材料338發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)
340間隙342第二電性電極
344第一電性電極346部分
348部分350色緣材料
具體實施例方式請參照圖2A、圖3A、圖4A與圖5A，以及圖2B、圖3B、圖4B、圖5B與圖2C，其中圖 2A、圖3A、圖4A與圖5A、以及圖2B、圖!3B、圖4B與圖5B是分別繪示依照本發(fā)明的一實施方式的一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作工藝剖視圖以及制作工藝上視圖。在本實施方式中，制作發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)時，可先提供發(fā)光二極管管芯200。在一例子中，如圖2A與圖2C所示，發(fā)光二極管管芯200可包含基板202，以及依序堆疊在基板202上的第一電性半導體層204、發(fā)光層206與第二電性半導體層208。其中，第一電性與第二電性為不同的電性。例如，第一電性與第二電性的其中一者為η型，另一者則為P型。在本實施方式中，如圖2Β與圖2C所示，發(fā)光二極管管芯200包含兩個平臺214與 216結(jié)構(gòu)，其中此兩個平臺214與216彼此分離。如圖2C所示，平臺214與216均包含由第一電性半導體層204的一部分、發(fā)光層206與第二電性半導體層208所疊設(shè)而成的結(jié)構(gòu)。 第一電性半導體層204主要分成第一區(qū)210與第二區(qū)212，而平臺214與216則分別位于第一電性半導體層204的第一區(qū)210與第二區(qū)212的一部分上，如圖2C所示。在一實施例中，平臺214與216可實質(zhì)等高。如圖2Β與圖2C所示，發(fā)光二極管管芯200包含第一導電分支220與第二導電分支 218。其中，第一導電分支220延伸覆蓋在平臺216的側(cè)面和上表面上，且延伸于第一電性半導體層204的第二區(qū)212的一部分上，如圖2C所示。第二導電分支218設(shè)置在平臺214 上。如圖2Β所示，在一實施例中，第一導電分支220與第二導電分支218可以延伸方向?qū)嵸|(zhì)垂直的方式來加以設(shè)置，以利電流分散。在一實施例中，發(fā)光二極管管芯200不含第一導電分支220與第二導電分支218時的厚度可介于約5 μ m與400 μ m之間。
在一般應用例上，當?shù)诙娦园雽w層208為ρ型時，由于ρ型半導體層的導電性較差，因此通常會在第二電性半導體層208上額外設(shè)置透明導電層(未繪示)，例如氧化銦錫(ITO)層，使透明導電層介于第二電性半導體層208與第二導電分支218之間，來提供電流擴散的效果。接下來，提供承載板222。在一實施例中，承載板222的材料可為透明材料，例如藍寶石、碳化硅(SiC)、與玻璃等。在另一實施例中，承載板222的材料可選用高導熱系數(shù)材料，例如金屬、硅、陶瓷、與氮化鋁(AlN)等。承載板222具有相對的二表面224與226。 在一實施例中，承載板222可包含反射結(jié)構(gòu)236，其中此反射結(jié)構(gòu)236設(shè)于承載板222的表面2M上。反射結(jié)構(gòu)236可為金屬層，例如鋁層、或銀層。反射結(jié)構(gòu)236也可為分散式布拉格反射鏡(DBR)，其中此分散式布拉格反射鏡的材料可例如包含二氧化硅(SiO2)、二氧化鈦 (TiO2)與氧化鋁(Al2O3)。接下來，如圖3A與圖:3B所示，可利用粘著層2 將發(fā)光二極管管芯200固定于承載板222的表面2M上。粘著層228的材料可例如為透明膠材、金屬材料或銀膠等。在另一實施例中，也可利用鍵合(bonding)方式，將發(fā)光二極管管芯200固定于承載板222的表面224上。在一實施例中，更可根據(jù)產(chǎn)品需求，而在承載板222的表面2 及/或2 設(shè)置圖案結(jié)構(gòu)(未繪示)，用于改變光的行進方向。這些圖案結(jié)構(gòu)可例如為陣列型結(jié)構(gòu)、類陣列型結(jié)構(gòu)或不規(guī)格的粗化結(jié)構(gòu)。請參照圖3C所示，在實際生產(chǎn)時，可先將多個發(fā)光二極管管芯200粘著于較大面積的承載板222上方的反射結(jié)構(gòu)236上，并使這些發(fā)光二極管管芯200彼此之間隔開一預定距離。之后，對承載板222上的所有發(fā)光二極管管芯200同時進行后續(xù)制作工藝。待完成所有制作工藝后，再進行切割制作工藝以分離這些發(fā)光二極管管芯200，即可完成數(shù)個發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)MO的制作(請先參照圖5A與圖5B)。將發(fā)光二極管管芯200固定于承載板222上之后，如圖4A與圖4B所示，在承載板 222的表面2 上方形成側(cè)墻230，其中側(cè)墻230環(huán)設(shè)在發(fā)光二極管管芯200的周圍。側(cè)墻 230與承載板222構(gòu)成一承載裝置，其中側(cè)墻230在承載板222的表面2 的上方圍出一承載槽對2，而發(fā)光二極管管芯200則容置在此承載槽M2中。在此實施方式中，側(cè)墻230與承載板222是由不同材料所組成。在一實施例中，制作側(cè)墻230時，可先利用例如涂布方式形成不導電的透明材料層(僅繪示其中的側(cè)墻230)于發(fā)光二極管管芯200與承載板222上方，并覆蓋住整個發(fā)光二極管管芯200。此透明材料層的材料可為有機材料或高分子材料，例如旋轉(zhuǎn)涂布玻璃 (SOG)。接下來，可利用蝕刻或研磨方式，例如化學機械研磨(CMP)，對此透明材料層進行平坦化步驟，以使透明材料層具有平坦表面，并暴露出發(fā)光二極管管芯200的第一導電分支 220與第二導電分支218。如此，即完成承載裝置的側(cè)墻230的制作，如圖4A所示。由于側(cè)墻230與反射結(jié)構(gòu)236均是位于承載板222的表面2M上方，因此反射結(jié)構(gòu)236與側(cè)墻230 位于承載板222的同一側(cè)。此外，發(fā)光二極管管芯200可與側(cè)墻230位于同一平面上，亦即同樣位于承載板222的表面上。在一實施例中，如圖4A所示，經(jīng)平坦化步驟后，第一導電分支220和第二導電分支 218與側(cè)墻230實質(zhì)等高，以利后續(xù)的電極制作。在另一實施例中，受到平坦化步驟的制作工藝公差的影響，側(cè)墻230可能略低于第一導電分支220和第二導電分支218。在一些實施例中，根據(jù)產(chǎn)品需求，可在側(cè)墻230的透明材料中加入光取出增強材料。光取出增強材料可為改變側(cè)墻230的折射率的材料，例如可在封裝后，使發(fā)光二極管管芯200的光取出效率增加的材料。因此，在一例子中，光取出增強材料可為使側(cè)墻230的折射率介于發(fā)光二極管管芯200本身的折射率與后續(xù)設(shè)置的封裝膠材之間。光取出增強材料也可為改變光在側(cè)墻230中的光路徑的材料，例如高分子聚合物或樹脂所制成的粒子，其中這些粒子可以具有多種尺寸等級，例如微米球或納米球。當發(fā)光層所發(fā)出的光線照射到這些粒子球時，光路徑會受到改變，從而可以增加光取出效率。接著，利用例如光刻、鍍制與浮離(lift-off)等方式，形成圖案化的第一電性電極234與第二電性電極232。如圖5B所示，第一電性電極234包含指狀部238，且第一電性電極234供打線的主體位于側(cè)墻230上，并利用此指狀部238而與第一導電分支220連接。 因此，如圖5A所示，第一電性電極234延伸于側(cè)墻230與導電分支220上，而與第一導電分支220電連接。另一方面，第二電性電極232也包含指狀部237，且第二電性電極232供打線的主體也位于側(cè)墻230上，并利用其指狀部237而與第二導電分支218連接。因此，如圖5A所示，第二電性電極232延伸于側(cè)墻230與第二導電分支218上，而與第二導電分支218電連接。完成第一電性電極234與第二電性電極232后，即完成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)MO的制作。在發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)MO中，由于發(fā)光二極管管芯200的第一電性電極234與第二電性電極232均設(shè)置于發(fā)光二極管管芯200本體外的側(cè)墻230上，如此一來可避免第一電性電極234與第二電性電極232的吸光與遮光現(xiàn)象。因此，可使發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)240具有更大的出光區(qū)，且可減少吸光比例，進而可有效提升發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)MO的光取出效率，進一步可將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)240進一步微型化，達到降低生產(chǎn)成本的目標。本發(fā)明的承載裝置也可為一體成型的架構(gòu)。請參照圖6A、圖7A與圖7B、圖9A與圖10A，其是繪示依照本發(fā)明的另一實施方式的一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作工藝圖，其中圖 7B是沿著圖7A的承載裝置的AA’截面所獲得的截面立體圖。在本實施方式中，制作發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)時，可先提供發(fā)光二極管管芯300。在一例子中，如圖6A與圖6C所示，發(fā)光二極管管芯300可包含基板302，以及依序堆疊在基板302上的第一電性半導體層304、發(fā)光層 306與第二電性半導體層308。其中，第一電性與第二電性為不同的電性。例如，第一電性與第二電性的其中一者為η型，另一者則為P型。在一實施例中，如圖6Β與圖6C所示，發(fā)光二極管管芯300包含兩個平臺314與 316，其中此兩個平臺314與316彼此分離。如圖6C所示，平臺314與316均包含由第一電性半導體層304的一部分、發(fā)光層306與第二電性半導體層308所疊設(shè)而成的結(jié)構(gòu)。第一電性半導體層304包含第一區(qū)310與第二區(qū)312，其中平臺314與316則分別位于第一電性半導體層304的第一區(qū)310與第二區(qū)312的一部分上，如圖6C所示。在一實施例中，平臺 314與316可實質(zhì)等高。發(fā)光二極管管芯300包含第一導電分支320與第二導電分支318。第一導電分支 320延伸覆蓋在平臺316的側(cè)面和上表面上，且延伸于第一電性半導體層304的第二區(qū)312 的一部分上，如圖6C所示。第二導電分支318則設(shè)置在平臺314上。在一實施例中，如圖 6Β所示，第一導電分支320與第二導電分支318的延伸方向?qū)嵸|(zhì)上可互相垂直，以利電流分散。在一實施例中，發(fā)光二極管管芯300不含第一導電分支320與第二導電分支318時的厚度可介于約5μπι與400μπι之間。在一般應用例上，當?shù)诙娦园雽w層308為ρ型時，由于ρ型半導體層的導電性較差，因此通常會在第二電性半導體層308上額外設(shè)置透明導電層(未繪示)，例如氧化銦錫層，使透明導電層介于第二電性半導體層308與第二導電分支318之間，來提供電流擴散的效果。接下來，提供承載裝置322。如圖7Α所示，承載裝置322可包含承載板3 與側(cè)墻 326。側(cè)墻326固設(shè)在承載板324的表面上，且在承載板3 上方圍出一承載槽328。發(fā)光二極管管芯300可容置在此承載槽328中。在此實施方式中，承載裝置322是一一體成型結(jié)構(gòu)。此外，承載裝置322的承載板3M與側(cè)墻3 可由相同材料所組成。在一實施例中， 承載裝置322的材料可為絕緣的透明材料，例如藍寶石、樹脂與玻璃等。在另一實施例中， 承載裝置322的材料可選用絕緣的高導熱系數(shù)材料，例如陶瓷材料。在另一些實施例中，請參照圖10B，承載裝置322b的承載板324b也可包含兩個獨立的部分346與348，且此兩部分346與348之間以絕緣材料350接合并加以電性隔離。其中，這兩部分346與348分別鄰近于第一導電分支320與第二導電分支318，且每個部分346 與348均具有側(cè)墻326。此時，承載裝置322b的此兩部分346與348的材料可采用金屬材料等高導熱的導電材料，以增加發(fā)光二極管元件的散熱效果。在這些實施例中，請先參照圖 10B，第一電性電極344僅延伸于第一導電分支320與鄰近的部分348的側(cè)墻3 上；而第二電性電極342則僅延伸于第二導電分支318與鄰近的部分346的側(cè)墻3 上。在一些實施例中，根據(jù)產(chǎn)品需求，承載裝置322的材料可加入光取出增強材料。光取出增強材料可為改變承載裝置322的折射率的材料，例如可在封裝后，使發(fā)光二極管管芯300的光取出效率增加的材料。因此，在一例子中，光取出增強材料可為使承載裝置322 的折射率介于發(fā)光二極管管芯300本身的折射率與后續(xù)設(shè)置的封裝膠材之間。光取出增強材料也可為改變光在承載裝置322的側(cè)墻326中的光路徑的材料，例如高分子聚合物或樹脂所制成的粒子，其中這些粒子可以具有多種尺寸等級，例如微米球或納米球。當發(fā)光層所發(fā)出的光線照射到這些粒子球時，光路徑會受到改變，從而可以增加光取出效率。此外，更可根據(jù)產(chǎn)品需求，而在承載裝置322的承載板324的底面或承載槽3 的底面設(shè)置圖案結(jié)構(gòu)(未繪示)，用于改變光的行進方向。這些圖案結(jié)構(gòu)可例如為陣列型結(jié)構(gòu)、類陣列型結(jié)構(gòu)或不規(guī)格的粗化結(jié)構(gòu)。另外，依制作工藝需求，側(cè)墻3 可具有導角330 的設(shè)計，其中此導角330緊鄰承載槽3 且朝承載槽328的方向傾斜。 如圖7A所示，在一實施例中，承載裝置322的承載板3 是一平板狀結(jié)構(gòu)，且并不具有貫穿孔的設(shè)計。然，如圖8所示，在另一些實施例中，承載裝置32 的承載板32 并非完整平板狀結(jié)構(gòu)，而具有貫穿孔332貫穿承載板32如。 接著，可將發(fā)光二極管管芯300固定在承載裝置322或32 的承載槽3 中。在一實施例中，請參照圖9A，可先于承載裝置322的承載槽328的表面涂布粘著層334。再利用機械手臂將發(fā)光二極管管芯300置入承載槽328中。由于承載裝置322的側(cè)墻3 具有導角330，因此可增加機械手臂將發(fā)光二極管管芯放入承載槽328的制作工藝余裕(process margin)，而可有效提升制作工藝可靠度。通過通過粘著層334，即可將發(fā)光二極管管芯300 穩(wěn)固地固定在承載裝置322中。
在固定發(fā)光二極管管芯300的另一實施例中，請參照圖9B，可先利用例如機械手臂將發(fā)光二極管管芯300置入承載裝置32 的承載槽3 中。同樣地，由于承載裝置32 的側(cè)墻3 具有導角330，因此可增加機械手臂將發(fā)光二極管管芯放入承載槽3 的制作工藝余裕，而可有效提升制作工藝可靠度。接下來，將粘著材料336注入發(fā)光二極管管芯300 與承載槽3 之間的間隙340中。此時，通過承載板32 的貫穿孔332，并將粘著材料336 由貫穿孔332用負壓抽走，來增加粘著材料336的流動性，以使粘著材料336在承載槽3 內(nèi)的分布更為均勻。待粘著材料336均勻分布于承載槽3 與發(fā)光二極管管芯300之間后， 將填滿貫穿孔332以及承載槽3 與發(fā)光二極管管芯300之間的粘著材料336固化。通過通過粘著材料336，即可將發(fā)光二極管管芯300穩(wěn)固地固定在承載裝置32 中。在此，粘著材料336例如為透明膠材、金屬材料或銀膠等。而在另一實施例中，貫穿孔332也可以使用與粘著材料336不同的材料填滿，例如使用環(huán)氧樹脂(印oxy)或者硅氧樹脂(silicone)。將發(fā)光二極管管芯300固定在承載裝置322的承載槽328中后，側(cè)墻3 環(huán)設(shè)在發(fā)光二極管管芯300的周圍。在一實施例中，如圖9A或圖9B所示，第一導電分支320和第二導電分支318與側(cè)墻3 實質(zhì)等高，以利后續(xù)的電極制作。在另一實施例中，側(cè)墻3 也可能略低于第一導電分支320和第二導電分支318。接著，如圖IOA所示，利用例如光刻、鍍制與浮離等方式，形成圖案化的第一電性電極344與第二電性電極342。如同上述的實施方式，第一電性電極344也可包含指狀部 (未繪示)，且第一電性電極344供打線的主體位于側(cè)墻3 上，并利用其指狀部而與第一導電分支320連接。因此，第一電性電極344延伸于側(cè)墻3 與第一導電分支320上，而與第一導電分支320電連接。同樣地，第二電性電極342包含指狀部(未繪示)，且第二電性電極342供打線的主體也位于側(cè)墻3 上，并利用其指狀部而與第二導電分支318連接。因此，第二電性電極 342延伸于側(cè)墻3 與第二導電分支318上，而與第二導電分支318電連接。完成第一電性電極344與第二電性電極342后，即完成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)338的制作。由上述本發(fā)明的實施方式可知，本發(fā)明的一優(yōu)點就是因為本發(fā)明是將發(fā)光二極管管芯的電極設(shè)置于管芯本體外的側(cè)墻上。因此，可避免電極的吸光與遮光現(xiàn)象，而可提供更大的出光區(qū)，且可減少吸光比例，進而可有效提升發(fā)光二極管元件的光取出效率，更可將發(fā)光二極管元件進一步微型化，達到降低生產(chǎn)成本的目的。由上述本發(fā)明的實施方式可知，本發(fā)明的另一優(yōu)點就是因為本發(fā)明可選用折射率介于半導體材料層的折射率與封裝膠材的折射率之間的材料來作為延伸側(cè)墻的材料，而使延伸的側(cè)墻成為發(fā)光層的側(cè)光的波導結(jié)構(gòu)，因此可增加發(fā)光二極管元件的側(cè)光的出光路徑與可出光區(qū)域的表面積。由上述本發(fā)明的實施方式可知，本發(fā)明的又一優(yōu)點就是因為本發(fā)明可在側(cè)墻中加入散射材料，以增加光路徑的多向性，因此可提升發(fā)光二極管元件整體的出光效率。由上述本發(fā)明的實施方式可知，本發(fā)明的再一優(yōu)點就是因為本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法可在承載板上設(shè)置反射結(jié)構(gòu)，以反射發(fā)光層的出光，因此可進一步提升發(fā)光二極管元件的光取出率。由上述本發(fā)明的實施方式可知，本發(fā)明的再一優(yōu)點就是因為本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法可選擇高導熱系數(shù)的材料來作為承載板的材料，因此可提升發(fā)光二極管元件的光電轉(zhuǎn)換效率、強化元件的穩(wěn)定度、延長元件的使用壽命。 雖然結(jié)合以上實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何在此技術(shù)領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應以附上的申請專利范圍所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包含承載裝置，包含承載板與側(cè)墻，其中該側(cè)墻設(shè)于該承載板上，且在該承載板上形成一承載槽；發(fā)光二極管管芯，固設(shè)于該承載槽中，其中該發(fā)光二極管管芯包含依序堆疊的第一電性半導體層、發(fā)光層與第二電性半導體層，其中該第一電性半導體層具有第一區(qū)與第二區(qū)， 其中該發(fā)光二極管管芯還包含第二導電分支，設(shè)于該第一電性半導體層的該第一區(qū)的該第二電性半導體層上；以及第一導電分支，設(shè)于該第一電性半導體層的該第二區(qū)的該第一電性半導體層上； 第一電性電極，延伸于該側(cè)墻與該第一導電分支上；以及第二電性電極，延伸于該側(cè)墻與該第二導電分支上。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該發(fā)光二極管管芯包含彼此分離的第一平臺與第二平臺，其分別位于該第一電性半導體層的該第一區(qū)與該第二區(qū)的一部分上，且該第一平臺與該第二平臺均包含該第一電性半導體層、該發(fā)光層與該第二電性半導體層。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該第一導電分支延伸于該第二平臺的一側(cè)面和一上表面。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該第一導電分支和該第二導電分支與該側(cè)墻實質(zhì)等高。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該側(cè)墻低于該第一導電分支和該第二導電分支。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該側(cè)墻中包含光取出增強材料，該光取出增強材料為改變該側(cè)墻的折射率的一材料或改變光在該側(cè)墻中的光路徑的一材料。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，還包含反射結(jié)構(gòu)，設(shè)于該承載板上，且與該側(cè)墻位于該承載板的同一側(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該承載裝置是一體成型結(jié)構(gòu)，且該側(cè)墻具有導角，其緊鄰該承載槽。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該承載裝置是一體成型結(jié)構(gòu)，且該承載板包含一貫穿孔。
10.一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，包含提供一發(fā)光二極管管芯，其中該發(fā)光二極管管芯包含依序堆疊的第一電性半導體層、 發(fā)光層與第二電性半導體層，其中該第一電性半導體層具有第一區(qū)與第二區(qū)，其中該發(fā)光二極管管芯還包含第二導電分支，設(shè)于該第一電性半導體層的該第一區(qū)的該第二電性半導體層上；以及第一導電分支，設(shè)于該第一電性半導體層的該第二區(qū)的該第一電性半導體層上； 將該發(fā)光二極管管芯固定于一承載板上；形成一側(cè)墻于該承載板上，以形成容置該發(fā)光二極管管芯的一承載槽； 形成一第一電性電極延伸于該側(cè)墻與該第一導電分支上；以及形成一第二電性電極延伸于該側(cè)墻與該第二導電分支上。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該發(fā)光二極管管芯包含彼此分離的一第一平臺與一第二平臺分別位于該第一電性半導體層的該第一區(qū)與該第二區(qū)的一部分上，且該第一平臺與該第二平臺均包含該第一電性半導體層、該發(fā)光層與該第二電性半導體層。
12.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該側(cè)墻的步驟包含 形成一透明材料層覆蓋在該發(fā)光二極管管芯與該承載板上；以及對該透明材料層進行一平坦化步驟，以暴露出該第一導電分支與該第二導電分支。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該透明材料層的材料為有機材料或高分子材料。
14.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該平坦化步驟包含使該第一導電分支和該第二導電分支與該側(cè)墻實質(zhì)等高。
15.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該平坦化步驟包含使該側(cè)墻低于該第一導電分支和該第二導電分支。
16.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該承載板還包含反射結(jié)構(gòu)，該反射結(jié)構(gòu)與該側(cè)墻位于該承載板的同一側(cè)。
17.一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，包含提供一發(fā)光二極管管芯，其中該發(fā)光二極管管芯包含包含依序堆疊的第一電性半導體層、發(fā)光層與第二電性半導體層，其中該第一電性半導體層具有第一區(qū)與第二區(qū)，其中該發(fā)光二極管管芯還包含第二導電分支，設(shè)于該第一電性半導體層的該第一區(qū)的該第二電性半導體層上；以及第一導電分支，設(shè)于該第一電性半導體層的該第二區(qū)的該第一電性半導體層上； 提供一承載裝置，其中該承載裝置包含承載板與側(cè)墻，其中該側(cè)墻設(shè)于該承載板上，且在該承載板上形成一承載槽；將該發(fā)光二極管管芯固定于該承載槽中；形成一第一電性電極延伸于該側(cè)墻與該第一導電分支上；以及形成一第二電性電極延伸于該側(cè)墻與該第二導電分支上。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該發(fā)光二極管管芯包含彼此分離的第一平臺與第二平臺分別位于該第一電性半導體層的該第一區(qū)與該第二區(qū)的一部分上，且該第一平臺與該第二平臺均包含該第一電性半導體層、該發(fā)光層與該第二電性半導體層。
19.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，在提供該承載裝置的步驟與將該發(fā)光二極管管芯固定于該承載槽中的步驟之間，還包含形成一粘著層于該承載槽的表面上。
20.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該承載板包含貫穿孔，且將該發(fā)光二極管管芯固定于該承載槽中的步驟包含將該發(fā)光二極管管芯置入該承載槽中；以及將一粘著材料注入該發(fā)光二極管管芯與該承載槽之間的一間隙中。
21.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該側(cè)墻具有導角，其緊鄰該承載槽。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法。此發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)包含承載裝置、發(fā)光二極管管芯、第一電性電極及第二電性電極。承載裝置包含承載板與側(cè)墻，側(cè)墻設(shè)于承載板上且在承載板上形成承載槽。發(fā)光二極管管芯固設(shè)于承載槽中。發(fā)光二極管管芯包含依序堆疊的第一電性半導體層、發(fā)光層與第二電性半導體層。第一電性半導體層具有第一區(qū)與第二區(qū)。發(fā)光二極管管芯更包含第二導電分支設(shè)于第一區(qū)的第二電性半導體層上，及第一導電分支設(shè)于第二區(qū)的第一電性半導體層上。第一電性電極延伸于側(cè)墻與第一導電分支上。第二電性電極延伸于側(cè)墻與第二導電分支上。
文檔編號H01L33/48GK102569582SQ20111003489
公開日2012年7月11日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者余國輝, 吳浩青, 朱長信, 王建鈞 申請人:佛山市奇明光電有限公司, 奇力光電科技股份有限公司